Egyre több olyan bizonyíték lát napvilágot, mely szerint a modern madarak a siklórepülő, tollas, nem madárszerű dinoszauruszok leszármazottai.
Egy új kutatás szerint két dinoszaurusz megfelelő jelölt lehet a madarak családfájához, és mindkettő segíthet feltárni, hogyan fejlődtek ki először a tollak. "A legidősebb ismert tollas dinoszaurusz az Anchiornis (155 millió éves) és az Epidexipteryx (a 152–168 millió év közötti tartomány) – mondja Nicholas Longrich, a Yale Egyetem paleontológusa. – A tollak a jelek szerint először csak szigetelés céljából fejlődtek ki. Alapvetően pihékként indultak, majd később szárnyakat alkottak.”
A Current Biology folyóiratban megjelent tanulmányban a kutató és csapata - Jakob Vinther és Anthony Russell – az Anchiornis huxley és az Archaeopteryx lithographica megkövesedett maradványait vizsgálta meg. Eme utóbbi jura időszaki faj a világ legidősebb ismert madara lehet. „Kissé önhatalmú lenne eldönteni, hol végződik a dinoszaurusz és hol kezdődik a madár- mondja Longrich. – Nincsen egyértelmű határ, mely elszigeteli a kettőt egymástól. Ez az evolúció természete.”
A kutatók kiderítették, hogy az Archaeopteryx és az Anchiornis szárnytollai hasonlóak voltak, de nem azonosak. A két faj közötti különbségek a szárny evolúciójának korai kísérleteit reprezentálják. Az Archaeopteryx hosszú repülőtollak számos rétegével rendelkezett, míg az Anchiornisnak rengeteg egyszerű, szalagszerű tolla volt, amelyek átfedték egymást, így némileg emlékeztettek a pingvin tollazatára.
A két dinoszaurusz szárnytollainak dizájnja és elrendeződése valószínűleg meggátolta a felemelkedést. A hosszú szárnytollak számos, egymást átfedő rétege komplikálhatta a tollak elválasztását, így csökkentette a madár képességét, hogy a felfelé irányuló szárnycsapással legyőzze a légellenállást. Ezzel szemben a modern repülő madarak szárnyai könnyen szeparálható, hosszú tollak egyetlen elsődleges rétegével rendelkeznek, melyeket rövid tollak fednek.
„A modern madarak képesek a reluxához hasonlóan elkülöníteni szárnytollaikat – mondja Longrich. – Ez lehetővé teszi, hogy gyorsan felemeljék a szárnyakat, ami kritikusnak tűnik a lassú szárnycsapkodó repüléshez.” Az Archaeopteryx és Anchiornis tollazatának elrendeződése ezt nem tette lehetővé, így a felemelkedést a talajról és a szárnycsapkodást igencsak megnehezíthette – teszi hozzá.
A siklás azonban életmentő lehetett a dinoszauruszok idejében, amikor hatalmas szárazföldi ragadozók barangoltak körülöttük. „A siklórepülés gyors módja a fáról fára jutásnak. Ahelyett, hogy lemásznának az egyik fáról és felfutnának a következőre, csak gyorsan átsiklanak a kiszemelt fára"- mondja Longrich. Hozzátette, szerinte a madarak dinoszaurusz ősei a fákon éltek, rovarokkal, gyíkokkal és emlősökkel táplálkozhattaktak, és így elkerülhették azt is, hogy más dinoszauruszok vacsoráját képezzék.
Longrich és csapata úgy hiszi, hogy a szárnytollak elrendeződése a modern madaraknál néhány tízmillió év alatt fejlődhetett ki, és nagyrészt változatlan maradt az utóbbi 130 millió évben. Longrich eme két időintervallumot az ember alkotta repülőgép evolúciójához hasonlítja, amely néhány évnyi kísérletezéssel indult, majd elért egy alapvető dizájnt, amit aztán csak folyamatosan finomítottak. „A madarak mintegy 130 millió éve kerítettek sort az alkalmazható dizájnra, és ezt nagyon nehéz lenne tovább tökéletesíteni” – mondja. A madarak 65 millió éve előnyt is kovácsoltak ebből és apró méretükből, amikor is a nagyobb, nem madárszerű dinoszauruszok kihaltak.
Dinoszaurusz–madár kapcsolat
A madarak eredete sok éven át az evolúcióbiológia vitatémája volt, de a jelenlegi tudományos álláspont szerint a madarak a theropoda dinoszauruszokból fejlődtek ki a mezozoikum idején. A madarak és a dinoszauruszok közeli rokonságának elmélete először a 19. században vetődött fel, az „elveszett láncszemnek” tekintett Archaeopteryx 1861-es felfedezése (illetve 1855-ös megtalálása) után, az 1960-as években pedig az összehasonlító anatómia és a kladisztikai elemzés igazolta az evolúciós kapcsolatot. Az 1990-es évektől a kínai Liaoning tartományban előkerült tollas dinoszaurusz leletek új fényt vetettek a témára, a szakértők és a nyilvánosság számára egyaránt. A filogenetika szemszögéből a madarak dinoszauruszok.
A madarak és a dinoszauruszok, különösen a dromaeosauridákhoz hasonló fejlett maniraptora theropodák csontváza több száz közös egyedi jellemzővel rendelkezik, melyek alapján a legtöbb elemzés közeli rokonságot állapít meg közöttük. Az emésztőrendszer és a keringési rendszer, illetve az állati viselkedés hasonlóságai, bár jóval nehezebben állapíthatók meg a fosszilis rekord alapján, a tollak közös jelenlétével együtt szintén összekötik a madarakat a dinoszauruszokkal. A Tyrannosaurus rex lágy szöveteinek áttörést jelentő felfedezése, mely lehetővé teszi a kollagénszövetek sejtanatómiai és proteinszekvenálásos összehasonlítását, további bizonyítékot szolgáltatott a dinoszaurusz-madár kapcsolat megerősítésére.
Csak néhány tudós vitatja továbbra is a madarak dinoszauruszoktól való származását, azt állítva, hogy más archosaurus hüllőktől származnak. A dinoszauruszoktól való származást támogatók között is vitatéma maradt a korai madarak theropodák csoportján belüli pontos filogenetikai elhelyezkedése. A madarak repülésének kialakulására, ami különálló, de mégis a témához kapcsolódó kérdés, szintén többféle válasz létezik.
A falakó elmélet szerint a madarak ősei a fákon éltek, ágról ágra ugrálva. Ehhez az életmódhoz előnyt jelent a meghosszabbodott lábközépcsont és a hátrafelé irányuló hallux (nagylábujj) kifejlődése, ami a fákon való kapaszkodást segíti. A mellső és a hátsó végtagok más célra alkalmazkodtak; a mellsők mászásra, a hátsók pedig ugrásra. Ennek következtében a mellső lábak hosszúak maradtak, ahogyan a futó fejlődés eredményeként is. A „szárnyak” felülete növekedett a jobb siklóképesség elérése érdekében, a siklórepülés kialakulása után pedig a szárnyaik csapkodásával az állatok tovább növelték röpképességüket.
A hosszú lábú talajlakó theropodákhoz képest kevés bizonyíték létezik a famászó dinoszauruszokra vonatkozóan – csupán az Epidendrosaurus/Scansoriopteryx és talán a Microraptor tartozhat ebbe a csoportba, bár a legújabb filogenetikai elemzések alapján ezek a nemek közelebb állnak az első madarakhoz. Tény azonban, hogy az erdei üledékek csak ritkán őrződnek meg, ami magyarázatot adhat a leletek hiányára.
Egyes újabb kutatások aláaknázzák a „fáról le” elméletet azt állítva, hogy a legkorábbi madarak és közvetlen őseik nem tudtak fára mászni. A mai falakó madarak sokkal görbébb lábujj karmokkal rendelkeznek, mint a talajon élők; a mezozoikumi madarak és a közeli rokonságukba tartozó röpképtelen theropoda dinoszauruszok lábujj karmai pedig inkább a mai talajlakó madarakéra hasonlítanak.
A Current Biology folyóiratban megjelent tanulmányban a kutató és csapata - Jakob Vinther és Anthony Russell – az Anchiornis huxley és az Archaeopteryx lithographica megkövesedett maradványait vizsgálta meg. Eme utóbbi jura időszaki faj a világ legidősebb ismert madara lehet. „Kissé önhatalmú lenne eldönteni, hol végződik a dinoszaurusz és hol kezdődik a madár- mondja Longrich. – Nincsen egyértelmű határ, mely elszigeteli a kettőt egymástól. Ez az evolúció természete.”
A kutatók kiderítették, hogy az Archaeopteryx és az Anchiornis szárnytollai hasonlóak voltak, de nem azonosak. A két faj közötti különbségek a szárny evolúciójának korai kísérleteit reprezentálják. Az Archaeopteryx hosszú repülőtollak számos rétegével rendelkezett, míg az Anchiornisnak rengeteg egyszerű, szalagszerű tolla volt, amelyek átfedték egymást, így némileg emlékeztettek a pingvin tollazatára.
A két dinoszaurusz szárnytollainak dizájnja és elrendeződése valószínűleg meggátolta a felemelkedést. A hosszú szárnytollak számos, egymást átfedő rétege komplikálhatta a tollak elválasztását, így csökkentette a madár képességét, hogy a felfelé irányuló szárnycsapással legyőzze a légellenállást. Ezzel szemben a modern repülő madarak szárnyai könnyen szeparálható, hosszú tollak egyetlen elsődleges rétegével rendelkeznek, melyeket rövid tollak fednek.
„A modern madarak képesek a reluxához hasonlóan elkülöníteni szárnytollaikat – mondja Longrich. – Ez lehetővé teszi, hogy gyorsan felemeljék a szárnyakat, ami kritikusnak tűnik a lassú szárnycsapkodó repüléshez.” Az Archaeopteryx és Anchiornis tollazatának elrendeződése ezt nem tette lehetővé, így a felemelkedést a talajról és a szárnycsapkodást igencsak megnehezíthette – teszi hozzá.
A siklás azonban életmentő lehetett a dinoszauruszok idejében, amikor hatalmas szárazföldi ragadozók barangoltak körülöttük. „A siklórepülés gyors módja a fáról fára jutásnak. Ahelyett, hogy lemásznának az egyik fáról és felfutnának a következőre, csak gyorsan átsiklanak a kiszemelt fára"- mondja Longrich. Hozzátette, szerinte a madarak dinoszaurusz ősei a fákon éltek, rovarokkal, gyíkokkal és emlősökkel táplálkozhattaktak, és így elkerülhették azt is, hogy más dinoszauruszok vacsoráját képezzék.
Longrich és csapata úgy hiszi, hogy a szárnytollak elrendeződése a modern madaraknál néhány tízmillió év alatt fejlődhetett ki, és nagyrészt változatlan maradt az utóbbi 130 millió évben. Longrich eme két időintervallumot az ember alkotta repülőgép evolúciójához hasonlítja, amely néhány évnyi kísérletezéssel indult, majd elért egy alapvető dizájnt, amit aztán csak folyamatosan finomítottak. „A madarak mintegy 130 millió éve kerítettek sort az alkalmazható dizájnra, és ezt nagyon nehéz lenne tovább tökéletesíteni” – mondja. A madarak 65 millió éve előnyt is kovácsoltak ebből és apró méretükből, amikor is a nagyobb, nem madárszerű dinoszauruszok kihaltak.
Dinoszaurusz–madár kapcsolat
A madarak eredete sok éven át az evolúcióbiológia vitatémája volt, de a jelenlegi tudományos álláspont szerint a madarak a theropoda dinoszauruszokból fejlődtek ki a mezozoikum idején. A madarak és a dinoszauruszok közeli rokonságának elmélete először a 19. században vetődött fel, az „elveszett láncszemnek” tekintett Archaeopteryx 1861-es felfedezése (illetve 1855-ös megtalálása) után, az 1960-as években pedig az összehasonlító anatómia és a kladisztikai elemzés igazolta az evolúciós kapcsolatot. Az 1990-es évektől a kínai Liaoning tartományban előkerült tollas dinoszaurusz leletek új fényt vetettek a témára, a szakértők és a nyilvánosság számára egyaránt. A filogenetika szemszögéből a madarak dinoszauruszok.
A madarak és a dinoszauruszok, különösen a dromaeosauridákhoz hasonló fejlett maniraptora theropodák csontváza több száz közös egyedi jellemzővel rendelkezik, melyek alapján a legtöbb elemzés közeli rokonságot állapít meg közöttük. Az emésztőrendszer és a keringési rendszer, illetve az állati viselkedés hasonlóságai, bár jóval nehezebben állapíthatók meg a fosszilis rekord alapján, a tollak közös jelenlétével együtt szintén összekötik a madarakat a dinoszauruszokkal. A Tyrannosaurus rex lágy szöveteinek áttörést jelentő felfedezése, mely lehetővé teszi a kollagénszövetek sejtanatómiai és proteinszekvenálásos összehasonlítását, további bizonyítékot szolgáltatott a dinoszaurusz-madár kapcsolat megerősítésére.
Csak néhány tudós vitatja továbbra is a madarak dinoszauruszoktól való származását, azt állítva, hogy más archosaurus hüllőktől származnak. A dinoszauruszoktól való származást támogatók között is vitatéma maradt a korai madarak theropodák csoportján belüli pontos filogenetikai elhelyezkedése. A madarak repülésének kialakulására, ami különálló, de mégis a témához kapcsolódó kérdés, szintén többféle válasz létezik.
A falakó elmélet szerint a madarak ősei a fákon éltek, ágról ágra ugrálva. Ehhez az életmódhoz előnyt jelent a meghosszabbodott lábközépcsont és a hátrafelé irányuló hallux (nagylábujj) kifejlődése, ami a fákon való kapaszkodást segíti. A mellső és a hátsó végtagok más célra alkalmazkodtak; a mellsők mászásra, a hátsók pedig ugrásra. Ennek következtében a mellső lábak hosszúak maradtak, ahogyan a futó fejlődés eredményeként is. A „szárnyak” felülete növekedett a jobb siklóképesség elérése érdekében, a siklórepülés kialakulása után pedig a szárnyaik csapkodásával az állatok tovább növelték röpképességüket.
A hosszú lábú talajlakó theropodákhoz képest kevés bizonyíték létezik a famászó dinoszauruszokra vonatkozóan – csupán az Epidendrosaurus/Scansoriopteryx és talán a Microraptor tartozhat ebbe a csoportba, bár a legújabb filogenetikai elemzések alapján ezek a nemek közelebb állnak az első madarakhoz. Tény azonban, hogy az erdei üledékek csak ritkán őrződnek meg, ami magyarázatot adhat a leletek hiányára.
Egyes újabb kutatások aláaknázzák a „fáról le” elméletet azt állítva, hogy a legkorábbi madarak és közvetlen őseik nem tudtak fára mászni. A mai falakó madarak sokkal görbébb lábujj karmokkal rendelkeznek, mint a talajon élők; a mezozoikumi madarak és a közeli rokonságukba tartozó röpképtelen theropoda dinoszauruszok lábujj karmai pedig inkább a mai talajlakó madarakéra hasonlítanak.
0 Megjegyzések